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LAS AGUAS RESIDUALES
REGENERADAS EN LA GESTIÓN
DE LOS RECURSOS HIDRÁULICOS DE
VITORIA -GASTEIZ
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• INTRODUCCIÓN
Vitoria- Gasteiz cuenta con un sistema de regeneración y reutilización de sus aguas residuales urbanas, que funcionan desde 1996, en lo que se refiere a sus primera fase de riegos agrícolas para cultivos de consumo en crudo.
Esta primera fase, está constituida por una E.T.T. ,Tipo T-22 que suministra 400 l/s a una superficie dominada de 3.000 hectáreas, mediante el sistema de aspersión a 10 bares de presión.
La segunda fase, que servirá a otras 4.000 hectáreas, consta de una balsa existente de 7 Hm3 de capacidad, en la que se almacena durante el invierno el agua residual regenerada de la ciudad.
El Plan de regeneración y reutiización no se agota en el horizonte del riego agrícola, sino que su objetivo final es satisfacer distintos usos, como son los agrícolas, riego de jardines públicos, agua industrial o sustitución de los caudales de servidumbre de salida de los embalses a los ríos.
El presente trabajo trata de explicar el proceso técnico – ambiental bajo el que se ha edificado el Plan.
Como a continuación se podráobservar, se han tenido en cuenta criterios ambientales, energéticos, técnicos y administrativos, para alcanzar un modelo de gestión de estos recursos hidráulicos y sus inserciones en el ciclo general de los recursos hidrológicos regulares.
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CAMPO DE JUEGO
El proyecto está desarrollado dentro de las siguientes CONDICIONES DE CONTORNO
EL RECURSO ES UN BIEN PUBLICO NO AFECTO A DEMARCACIONES DE INDOLE POLÍTICO. Propiedad. Planificación. Otorgamientos. Sanciones
EL MEDIO AMBIENTE ES UN VALOR DE CARÁCTER BASICO PARA TODO EL PLANETA.. Fijación de prioridades. Clasificación de Impactos
EL ACCESO AL RECURSO NO PUEDE FAVORECER DESARROLLOS ECONOMICOS QUE SUPONGAN DESLOCALIZACION MASIVA EN TÉRMINOS DEMOGRAFICOS, CULTURALES O SOCIALES
. Trasvases
. Kioto
. Precios intrínsecos de la materia prima H2O
En el espacio definido de esta manera consideramos que se puede jugar cualquier partido en cualquier parte con cualquier persona física o jurídica
CP3
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FIJACIÓN DE CRITERIOS MEDIOAMBIENTALES
El trinomio ámbito – intensidad – consecuencias, es el tribunal que debería tutelar el acceso y los usos de los recursos hidrológicos.
CLASIFICACION DE IMPACTOS
En función de estos principios tendríamos una clasificación cualitativa general de los impactos de carácter antropogénico.
IMPACTOS DE CARÁCTER GLOBAL IMPACTOS DE CARÁCTER REGIONAL
CATÁSTROFES NUCLEARES GRANDES INFRAESTRUCTURAS DE:CALENTAMIENTO GLOBAL REGULACIÓN( el más grave e injusto) TRANSPORTEGRAN COLISIONADOR DE HADRONES CONCENTRACIONES INDUSTRIALES Y RÚSTICAS
SOBRE EXPLOTACIONES MASIVAS
IMPACTOS DE CARÁCTER LOCAL
PEQUEÑAS REGULACIONESLOCALIZACIÓN DE VERTEDEROS
SOBRE EXPLOTACIONES LOCALIZADAS
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EFECTO INVERNADEROEMISIONES ESPECÍFICAS DE CO2 (Gr/Kwh) DE LA GENERACIÓN DE ELECTRICDAD EN
1995 EN 13 DE LOS ESTADOS MIEMBROS DE LA U.E.
En la actualidad en España es de 0, 39 gr /kwh
Vs la producción neta total.
383
63,6
198,2
210
222,8
325,8
425,7
500
504,6
547,6
558,5
576,4
701,3
730,8
0 100 200 300 400 500 600 700 800
U.E.
Francia
Austria
Finlandia
Suecia
Belgica
España
Holanda
Reino Unido
Alemania
Italia
Portugal
Dinamarca
Irlanda
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ENERGIA Y AGUA
La calidad del agua en el futuro tendrá que hacer frente a:
Agua cada vez más lejanaAgua cada vez más cargada de sales
El consumo de energía de los recursos no convencionales son:
REGENERACIÓN DE AGUAS RESIDUALES 1,25 Kwh/m3
(Terciario + Nanofiltración)
TRANSVASE DEL EBRO 2,00 Kwh/m3
(Sin mejora de la calidad)
DESALACIÓN DEL AGUA DEL MAR 3,50 Kwh/m3
(A pie de playa)
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REUTILIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES
HAY DOS CAMINOS PARA USAR LAS AGUAS REGENERADAS
EN USOS URBANOS:
- SE UTILIZAN EN PARQUES, JARDINES, GOLF, E INDUSTRIA- NUNCA SE PUEDE UTILIZAR MÁS DEL 15% DE SU VOLUMEN TOTAL- LA INFRAESTRUCTURA NECESARIA ES MUY CARA Y COMPLICADA
EN USOS MEDIOAMBIENTALES Y DE REGADÍO AGRÍCOLA
- SUSTITUCIÓN DE LOS CAUDALES ECOLÓGICOS DE LOS RÍOS- OTROS USOS QUE CONSUMEN AGUA REGULADA EN LOS
EMBALSES- PUEDEN REUTILIZARSE EN SU TOTALIDAD A BAJO COSTE
SE DEBE SEGUIR EL SEGUNDO CAMINO
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FUNDAMENTO TEÓRICO
EL USO MEDIOAMBIENTAL ES EL MÁS IMPORTANTE- SUSTITUCIÓN DE CAUDALES DE SERVIDUMBRE DE LOS
EMBALSES• PORQUE SE PUEDE PRACTICAR TODO EL AÑO• PORQUE AHORRA AGUA A LOS EMBALSES• PORQUE NO NECESITA NUEVAS REGULACIONES
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IMPORTANCIA DEL SISTEMA. (1 DE 2)
CURVAS DE GARANTÍA DE LOS EMBALSES
Se trata de unas gráficas que controlan la cantidad de agua que tiene que haber en un embalse para garantizar los consumos que dependen de él.
Se determinan mediante unos modelos matemáticos en los que se tienen en cuenta.
- Consumos diarios a lo largo de un determinado lapso de tiempo- Lluvia diaria, según la serie histórica de la zona
Los consumos son poco variables, pero la lluvia NO; depende del clima
LOS EMBALSES RESERVAN AGUA EN MAYOR VOLUMEN QUE EL NECESARIO POR SI
NO LLUEVE LO QUE LA SERIE HISTÓRICA TENÍA PREVISTO
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IMPORTANCIA DEL SISTEMA. (2 DE 2)
EFECTO DE LA SUSTITUCIÓN DE CAUDALES DE SERVIDUMBRE
Cuando se sustituye el caudal de servidumbre, total o parcial, el embalse deja de verter agua al río en la misma cantidad.
Los modelos matemáticos que marcan la curva de garantía interpretan que en el embalse está entrando agua porque no baja lo que tenía que bajar; interpretan que llueve todos los días.Como llueve todos los días el peligro de sequía disminuye y:
NO se necesita reservar tanta agua por este motivo.
LAS CURVAS DE GARANTÍA BAJAN MUCHO MÁSQUE LO QUE
CORRESPONDERÍA EN BASE AL CAUDAL SUSTITUIDO
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JUSTIFICACIÓN DEL EFECTO MULTIPLICADOR
1- SUSTITUCIÓN DE CAUDALES DE SERVIDUMBRE DEL EMBALSE2 - INPUT DEL MODELO MATEMÁTICO
AMBAS SON EQUIVALENTES EN EL BALANCE DE CAUDALES
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PLUVIOMETRÍA REAL E INDUCIDA
IZQ- PLUVIOMATRÍA REAL DE MADRID EN HOYO DE MANZANARESDER- PLUVIOMETRÍA REAL MÁS LA INDUCIDA POR LA SUSTITUCIÓNEL EFECTO DE LA SUSTITUIÓN ES QUE EQUIVALE AUN AUMENTO
DE LLUVIA, PORQUE INGRESA MÁS AGUA EN EL EMBALSE.
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VARIACIÓN DE LA CURVA DE GARANTÍA
- EL AGUA DE LA LLUVIA REAL DEPENDE DEL CLIMA; NO ES FIJA- EL AGUA DE LA SUSTITUCIÓN NO DEPENDE DEL CLIMA; ES FIJA
EL MODELO MATEMÁTICO VALORA MUCHO MÁS EL AGUA FIJAPOR ESO BAJA MÁS LA CURVA DE GARANTÍA
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VOLUMEN LIBERADO ( 1 DE 2)EL EMBALSE GUARDA AGUA POR SI NO LLUEVE LO PREVISTOEL VOLUMEN LIBERADO DEPENDE DE LA PLUVIOMETRÍA DE LA ZONA
CÁLCULONOTACIONES: VU = VOLUMEN ANUAL DE USOS;
VCS = VOLUMEN ANUAL DE SERVIDUMBREVAR = VOLUMEN ANUAL DE SUSTITUCIÓN CON AGUAS REGENERADAS
HIPÓTESIS : VU + VCS = PLUVIOMETRÍA MÍNIMA DE LA SERIE TEMPORALVU + VCS = VOLUMEN DE GARANTÍA PARA UN AÑO SIN LLUVIA
EL VOLUMEN DE GARANTÍA CON SUSTITUCIÓN DE CAUDAL DE SERVIDUMBRE ES:
Σ VU + VCS – n .VAR SI LLUEVE EN EL AÑO AL MENOS (n-1) . VAR CON VAR << Σ VU + VCS
EN ULLIBARRI-URRÚNAGA: VAR / Σ VU + VCS = 9 hm3 / 191 hm3
( VITORIA-GASTÉIZ) “n” puede ser 2 o 3VOLUMEN LIBERADO anualmente: 18 o 27 hm3
EN ENTREPEÑAS Y BUENDÍA: VAR / Σ VU + VCS = 189,2 hm3 / (350 + 189,2) hm3
( MADRID) “n” puede ser 2 con esta hipótesisVOLUMEN LIBERADO anualmente: 378,40 hm3
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VOLUMEN LIBERADO ( 2 DE 2 )
VOLÚMENES DE GARANTÍA PARA UN AÑO DE CONSUMO PUEDEN SER INSUFICIENTES
• UN AÑO DE GARANTÍA ES VÁLIDOPARA LUGARES HÚMEDOS• PARA LUGARES COMO MADRID PUEDE QUE SEA NECESARIOS 2 AÑOS• PARA OTROS LUGARES COMO CÓRDOBA QUIZÁS SEAN NECESARIOS 3 AÑOS
POR ESTA RAZÓN SE CONSTRUYEN EMBALSES HIPERANUALES
ENTREPEÑAS Y BUENDÍA CON VOLÚMENES DE GARANTÍA PARA 2 AÑOS
VAR / Σ VU + VCS = 189,2 / 2. ( 350 +189,2 ) = 0,175
CON QUE LLUEVA EL 17,5% DE LA LLUVIA MÍNIMA SE PUEDE REBAJAR LA
CURVA DE GARANTÍA 2 VAR = 378,4 HM3
SI SE QUIERE REBAJAR EL VOLUMEN DE GARANTÍA 3 VAR DEBE DE LLOVER:
2 . 189,2 = 378,4 HM3 = EL 35 % DE LA LLUVIA MÍNIMA DE LA SERIE
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PROYECTO VITORIA GASTEIZ
I DATOS BÁSICOS
ABASTECIMIENTO
RECURSOS REGULARES 750 l/seg 23,65 Hm3/año
CONSUMOS TOTALES (2OO3) 24,56 Hm3/año
CONSUMOS RIEGOS DE JARDINES (2003) 3,13 Hm3/año
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CAPACIDAD DEMANDAS ACTUALESDE LOS EMBALSES DESDE LOS EMBALSESDEL ZADORRA
URRUNAGA 67 Hm3 ABASTECIMIENTO A BILBAO 145 Hm3
ULLIBARRI 139 Hm3 ABASTECIMIENTO A VITORIA 22 Hm3
TOTAL 206 Hm3 CAUDALES DE SERVIDUMBREEN LOS RIOS ZADORRA YSTA. ENGRACIA 24 Hm3
TOTAL 191 Hm3
VOLUMEN MÁXIMOAUTORIZADO 180 Hm3
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CONSUMO DE AGUA PARA RIEGO DE ZONAS VERDES PUBLICAS Y CONSUMO TOTAL
SUPERFICIE VERDE SERVIDA TOTAL (ARACA + GORBEA) RIEGO
2003 4.600.000 m2 24.561.000 3.132.000 m3
2002 4.370.000 m2 24.593.000 2.513.506 m3
2001 4.020.000 m2 25.164.000 2.762.000 m3
2000 4.020.000 m2 24.829.000 2.495.000 m3
1999 4.000.000 m2 24.458.000 2.431.000 m3
1998 3.800.000 m2 25.256.000 2.006.000 m3
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CENTRO AÑO 2000 AÑO 2001 AÑO 2002 AÑO 2003TOTAL TOTAL TOTAL TOTAL
POLIDEPORTIVO MENDIZORROTZA 18944 27206 25191 15235PISCINA MENDIZORROTZA 110748 145426 154666 227284FRONTONES MENDIZORROTZA 8388 6683 6476 5239POLIDEPORTIVO ARIZNAVARRA 4500 13549 4273 3978POLIDEPORTIVO JUDIZMENDI 32146 30349 32349 24310POLIDEPORTIVO IPARRALDE 31519 38245 38245 38245POLIDEPORTIVO ARRIAGA 22838 22051 20084 24701POLIDEPORTIVO HEGOALDE 21934 23492 20520 24989POLIDEPORTIVO LAKUA 3316 39044 6287 22877POLIDEPORTIVO LANDAZURI 1952 2109 2095 1745POLIDEPORTIVO ARANALDE 492 1497 796 1747POLIDEPORTIVO EUROPA 3225 4629 5595 5348POLDEPORTIVO ALDAVE 22838 22051 20084 24701PISCINAS GAMARRA 329242 153395 175623 167395PISTA DE HIELO 4846 4010 4466 4602ESTADIO CAJA PROVINCIAL 61073 107723 60106 106259
MATADERO 93121 130742 118911 108735FUNDIX 52980 64288 43728 42166VINILIKA, S.L. 48130 53162 41816 42252UDAPA S. COOP 208 1071URSSA S. COOP 2368 4329 4163 1656HORMIGONES PREMEZCLADOS 15932 15268 11423 23509HORMIGONES GUREA 7117 7981 5765 8476HORMIGONES Y MINAS 4147 4147 6468 7400MERCEDES BENZ ESPAÑA 224985 226610 191942 167543
CONSUMO DE AGUAS EN INSTALACIONES MUNICIPALES
CONSUMO DE AGUAS DEL POLIGONO DE JUNDIZ
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m3 total01 CC HEGOALDE olimpica, 25x12,5 mts 0,98/1,35/2/1,75 1,52 31,50 475 23,75 23,75 4,0002 CC JUDIMENDI olimpica, 25x12,5 mts 1,20/2/1,75 1,65 312,50 515,63 25,78 4,0003 chapoteo, 12,5x6 mts 0,68/0,95 0,82 75,00 61,5 3,08 28,86 2,0004 CC ALDABE olimpica, 25x12,5 mts 1,3/2/1,7 1,67 312,50 546,88 27,34 4,0005 chapoteo, 12,5x6 mts 0,7/1,2/0,9 0,93 75,00 69,75 3,49 30,83 2,0006 P. GAMARRA familiar 120 mts 0,6/1/1,7/1/0,6 0,93 2473,00 2300 115,00 2,0007 olimpica, 50x18 + 25x12 mts 0,95/1,15/1,45/1,65 1,27 1242,18 1577,57 78,88 2,0008 infantil lúdica, irregular 0,2/0,55/0,9/1,35 0,84 - 750 37,50 1,0009 circular 14 mts 0,45/0,70 0,57 60,75 34,63 1,73 1,0010 tobogán 1, 5x7 mts 1,05 1,05 35,00 36,75 1,84 2,0011 tobogán 2, 5x7 mts 1,05 1,05 35,00 36,75 1,84 236,79 2,0012 C. MENDIZORROTZA olimpica 25x12,43 mts 1,85/1,98/1,3 1,71 310,75 531,14 26,56 4,0013 chapoteo, 12,45x7,94 mts 1,37/1,7/0,93 1,16 98,85 114,67 5,73 2,0014 olimpica 50,06x20,97 mts 1,8/2,2/1,4 1,80 1049,76 1889,56 94,48 4,0015 mediana, 25,03x12,5 mts 0,8/1,18/0,81 0,93 312,88 290,98 14,55 2,0016 chapoteo 12,5x12,5 mts 0,24 0,24 156,25 37,5 1,88 1,0017 Aquamendi1, ludica 0/0,6 - 270,00 94 4,70 1,0018 Aquamendi2, ludica 0,25/1,3/0,8 - 1373,00 1751 87,55 2,0019 tobogán, 5x7 mts 1,05 1,05 35,00 36,75 1,84 237,29 2,0020 CC IPARRALDE olimpica, 25x12,5 mts 1,36/2,09/1,57 1,67 3125,50 523 26,15 4,0021 chapoteo irregular 0,82/0,97 0,90 64,00 57,6 2,88 29,03 2,0022 CC LAKUA 03 olimpica, 25x12,5 mts 1,75/2,15/1,75 1,88 312,50 587,5 29,38 4,0023 chapoteo, 12x7 mts 0,95/0,67 0,81 84,00 68,04 3,40 32,78 2,0024 BOMBEROS aljibe, 9,80x4,70 mts 6 6,00 46,06 276,36 13,82 13,82 4,00
TIEMPO(h)Nº CENTRO TIPO PISCINA AGUA RENOVADA PROFUNDIDADES MEDIA (m) LAMINA (m2) VOLUMEN (m3)
RENOVACIÓN MÍNIMA DEL AGUA DE LA PISCINA
TOTAL 633,15
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PROYECTO VITORIA GASTEIZ
II REGENERACIÓN – REUTILIZACION ( ACTUAL)
CAPACIDAD DE REGENERACIÓN (2003) 12,00 Hm3/año
CONSUMOS AGRICOLAS (2003) 2,40 Hm3/año
CONSUMOS AGRICOLAS (2006) 7,00 Hm3/año
CAPACIDAD DE REGULACIÓN 7,00 Hm3/año
RED EXISTENTE 350 Km de tuberías
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PROYECTO VITORIA GASTEIZ
III OBJETIVOS
CORTO PLAZO
REGADIOS 7,00 Hm3/año
USOS URBANOS 5,00 Hm3/año
MEDIO PLAZO
CAPACIDADES DE REGENERACIÓNY NUEVOS RECURSOS 24,00 Hm3/año
CONSUMOS DE REGADÍOS 8,00 Hm3/año
CONSUMOS USOS URBANOS 7,00 Hm3/año
RECARGA ACUÍFEROS SUPERFICIALES 9,00 Hm3/año
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IV CALIDADES
IV- I PERIODO 1996 -2006
TURBIDEZ < 2 NTUCONDUCTIVIDAD ELECTRICA < 1000 µs/cmNH4 25 > NH4 > 2 mg/lDBO5 < 5 gr/l de O2
NO3 15 > NO3 > 2 mg/lDQO < 20 mgr/l de O2
OXIDABILIDAD < 7 mgr/l de O2
FISICO - QUIMICOMETALESBOROCADMIOCROMOCOBREMERCURIONIQUELPLOMOSELENIOZINC
< 0,01 mg/l nivel de detección< 1,00 mg/l
< 0,02 mg/l < 0,01 mg/l nivel de detección
< 0,05 mg/l
FISICO - QUIMICO
< 0,10 mg/l
< 0,01 mg/l nivel de detección< 0,10 mg/l < 0,01 mg/l nivel de detección< 0,01 mg/l nivel de detección
BROMODICLOROMETANO < 5,0 µg/lBROMOFORMO < 1,0 µg/lCLOROFORMO < 30 µg/lDIBROMOCLOROMETANO < 1,0 µg/lCLOROFENOLES No detectados
TRIHALOMETANOS / CLOROFENOLESAusenciaAusenciaAusenciaAusenciaAusenciaAusenciaSALMONELLA
HUEVOS DE NEMATODOSGIARDIA LAMBLIACRYPTOSPORIDIUMLEGIONELLA
COLIFORMES TOTALESMICROBIOLOGIA
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Note: I Micron (I x 10-6 (Meters)= 4x10-5 Inches(0.00004 Inches
I Angstrom Unit = 10-10 Meters=10-4 Micrometers (Microns) DESAL
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IV-II PERIODO 2006
Este periodo se caracterizará por los siguientes parámetros generales
AUSENCIA DE GERMENES PROCEDENTES DE LAS
AGUA RESIDUALESMICROBIOLOGIA
< 3 µg/lCLOROFENOLES
<100 µg/l TRIHALOMETANOS
< 0,1 mg/lMETALES
<2 mg/l de O2OXIDABILIDAD
<12 mg/l de O2DQO
<3 mg/l de O2DBO5
<1 mg/lFOSFORO
< 12 mg/lNO3
< 1 mg/lNH4
< 900 µs/cmCONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
< 0,5 NTUTURBIDEZ
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IV-III NANOFILTRACION ( ENSAYOS )
En esta fase se pretende reducir todos los parámetros a la mitad con objeto de poder introducir el agua en los embalses del Zadorra, si la sociedad lo permite.
BOTELLA CONTENIENDO EXCLUSIVAMENTE AGUA RESIDUAL DE VITORIA - GASTEIZ
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ENSAYOS DE LA PLANTA DE ULTRAFILTRACIÓN
Agua de Crispijana: agua de la depuradora de Crispijana, tomada en el decantador primarioAgua después de los filtros de carbón activo, antes de la ultrafiltración
Ultrapermeado: agua de la planta de ultrafiltración
Turbidez CND DBO-5 DQO COD COT p H CND Turbidez p H Turbidez CDN DBO-5 DQO COD COT p H
NTU us/cm mg/l O2 mg/l mg/l mg/l us/cm NTU NTU us/cm mg/l O2 mg/l mg/l mg/l
54,7 966 140 131 53,1 71,9 7,54 20,8 0,34 537 16 22 32,6 35,7 7,75
43,6 928 150 150 51,2 69,6 7,42 12,8 0,25 819 21 50 30 30,7 7,41
38,8 339 30 66 13,4 29,7 7,46 18,1 0,32 459 9 16 6,1 4,9 7,34
36,7 777 80 108 45,6 63,9 7,66 16,3 0,26 684 15 32 29,3 31,3 7,51
59,2 896 130 165 63,7 87,4 7,62 14,9 0,3 758 16 28 25,6 25,8 7,33
59,3 939 100 148 26,4 46,7 7,29 9,84 0,21 800 8 19 8,3 8,5 7,21
25,7 616 50 81 14,5 20,1 7,22 13,5 0,32 599 12 21 10,3 10,7 7,41
68,7 843 150 165 51,1 73,1 7,61 35,5 0,32 650 21 38 21,2 22,4 7,44
86,6 1034 190 342 67,4 94,1 7,98 36,7 0,27 998 50 113 40,3 40,9 7,99
Agua después de filtrosAgua de crispijana Ultrapermeado
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ENSAYOS DE LA PLANTA DE NANOFILTRACIÓN
Agua de la EDAR de Labastida tomada a la salida del decantador 2ºPermeado: salida de la planta de Nanofiltración
Duración: Mes de Julio de 2003
µS/cm NTU DQO NH4 SO4- º F
Maximo 836 3,94 26 32,64 84 31,6
Minimo 614 1,41 8 0,15 70 27,2
Medio 680 2,4 13 4,5 76 29
Salida de EDAR ( Decantador Secundario)
µS/cm NTU DQO NH4 SO4- º F
285 0,27 5 10,58 2 4,9
157 0,11 2 0,01 1 1,1
210 0,17 3,5 2,5 1 3,3
Salida de Nanofiltracion